ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2019, том 89, № 10, с. 1616-1619

ПИСЬМА

В РЕДАКЦИЮ

УДК 547.724.3

ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНАЯ 6-эндо-диг-ЦИКЛИЗАЦИЯ

ЭТИЛОВОГО ЭФИРА 5-АМИНОМЕТИЛ-

4-(1,2,3-ТИАДИАЗОЛ-4-ИЛ)ФУРАН-2-КАРБОНОВОЙ

КИСЛОТЫ

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет),

Московский пр. 26, Санкт-Петербург, 190013 Россия

*e-mail: pevzner_lm@list.ru

Поступило в Редакцию 18 апреля 2019 г.

После доработки 18 апреля 2019 г.

Принято к печати 22 апреля 2019 г.

Взаимодействием этилового эфира 5-аминометил-4-(1,2,3-тиадиазол-4-ил)фуран-2-карбоновой кислоты

с основаниями в результате внутримолекулярной 6-эндо-диг-циклизации генерируемого тиокетена с вну-

тренним нуклеофилом CH₂NH₂ получен этиловый эфир 5-сульфанилиден-4,5,6,7-тетрагидрофуро[2,3-c]-

пиридин-2-карбоновой кислоты. Последний алкилируется иодметаном по атому серы с образованием

этилового эфира 5-метилсульфанил-4,7-дигидрофуро[2,3-с]пиридин-2-карбоновой кислоты. Реакция

Ганча с ω-бромацетофеноном приводит к 7-этоксикарбонил-3-фенилфуро[3,2-d][1,3]тиазоло[3,2-a]-

пиридин-4-ийбромиду.

Ключевые слова: 1,2,3-тиадиазолы, 4-(фуран-3-ил)-1,2,3-тиадиазолы, фуро[2,3-с]пиридины, 1,3-тиазо-

лиевые соли, 1,3-тиазоло[3,2-a]пиридины

DOI: 10.1134/S0044460X19100184

5-Незамещенные 1,2,3-тиадиазолы при взаимо-

Ранее нами был синтезирован этиловый эфир

действии с сильными основаниями подвергаются

5-метил-4-(1,2,3-тиадиазол-4-ил)фуран-2-карбо-

раскрытию 1,2,3-тиадиазольного цикла, сопровож-

новой кислоты и изучены реакции его функциона-

дающемуся выделением азота и образованием

лизации с участием метильной и сложноэфирной

этинтиолатов. Последние при протонировании

группы фуранового кольца, а также реакции рас-

переходят в соответствующие тиокетены, способ-

крытия 1,2,3-тиадиазольного цикла под действи-

ные реагировать с различными нуклеофилами с

ем оснований в различных условиях [4]. В насто-

образованием ациклических и гетероциклических

ящей работе с целью исследования возможности

соединений [1, 2]. Так, под действием оснований

образования конденсированных гетероциклов из

раскрытие тиадиазольного кольца

4-арил-

производных 4-(2-метилфуран-3-ил)-1,2,3-тиадиа-

1,2,3-тиадиазолов, имеющих нуклеофильную

золов нами были изучены реакции раскрытия ти-

функциональную группу (OH или NH₂) в орто-

адиазольного цикла этилового эфира 5-аминоме-

положении к тиадиазольному заместителю,

тил-4-(1,2,3-тиадиазол-4-ил)фуран-2-карбоновой

приводит к внутримолекулярной

5-экзо-диг-

кислоты. Так, под действием оснований раскрытие

циклизации генерируемого тиокетена с образова-

тиадиазольного кольца 5-аминометил-4-(1,2,3-ти-

нием бензо[b]фуранов и индолов [3].

адиазол-4-ил)фуран-2-карбоновой кислоты, име-

1616

ВНУТРИМОЛЕКУ

ЛЯРНАЯ 6-эндо-диг-ЦИКЛИЗАЦИЯ ЭТИЛОВОГО ЭФИРА

1617

Схема 1.

a ɢɥɢ ɛ

EtO

a: (1) K₂CO₃ ȾɆɎȺ

+₂O; ɛ: (1) t %X2. ɌȽɎ

& $F2+

+₂O.

ющей нуклеофильную функциональную группу

197.27 м. д.

CH₂NH₂ в положении, соседствующем с тиадиазо-

Для изучения реакционной способности фу-

льным заместителем, могло привести к внутримо-

ропиридин 2 алкилировали иодистым метилом в

лекулярной 6-эндо-диг-циклизации генерируемо-

присутствии карбоната калия в ДМФА, в резуль-

го тиокетена с внутренним нуклеофилом CH₂NH₂.

тате чего было получено производное 3 (схема 2).

Действительно, раскрытие 1,2,3-тиадиазольного

В спектре ЯМР ¹H метилированного производ-

кольца аминопроизводного 1 под действием ос-

ного 3 содержатся уширенные сигналы протонов

нований в различных условиях привело к образо-

метиленовых групп положений 4 и 7 в областях

ванию этилового эфира 5-сульфанилиден-4,5,6,7-

3.49 и 4.83 м. д., при этом не обнаруживается сиг-

тетрагидрофуро[2,3-c]пиридин-2-карбоновой

нал в области 10.61 м. д., что говорит об отсут-

кислоты 2 (схема 1). В качестве системы основа-

ствии протона у атома азота. В области 2.39 м. д.

ние-растворитель использовали карбонат калия в

присутствует синглет, соответствующий протонам

безводном ДМФА или трет-бутилат калия в без-

группы CH₃S. Полученные спектральные данные

водном тетрагидрофуране. При использовании в

позволяют приписать полученному соединению

качестве основания t-BuOK выход продукта реак-

структуру эфира 5-метилсульфанил-4,7-дигидро-

ции оказался в 2 раза выше и составил 64%.

фуро[2,3-c]пиридин-2-карбоновой кислоты, что

Строение полученного соединения

2 было

является дополнительным подтверждением обра-

доказано с помощью данных ИК, ЯМР ¹Н, ¹³С

зования фуро[2,3-с]пиридина 2.

спектроскопии и масс-спектрометрии. Так, в

Далее мы попытались аннелировать 1,3-тиа-

спектре ЯМР

¹Н соединения

2 наблюдаются

зольный цикл к тиолактаму 2 с помощью синтеза

уширенные сигналы в области 3.86 и 4.54 м. д.,

Ганча. Кипячение соединения 2 с ω-бромацетофе-

соответствующие протонам метиленовых групп

ноном в диоксане привело к трициклическому со-

тетрагидропиридинового цикла. Уширенный

единению 4 (схема 3).

синглет в области

10.61 м. д. соответствует

атому водорода при азоте. В спектре ЯМР ¹³C

Структура соединения 4 была установлена с

присут-ствуют сигналы атомов углерода C⁴ и C⁷ с

помощью данных спектроскопии ЯМР ¹Н, ¹³С и

химическими сдвигами 38.11 и 43.09 м. д., а также

масс-спектрометрии. В спектрах ЯМР наблюда-

сигнал углеродного атома группы C=S в области

лись сигналы протонов фуранового (8.25 м. д.),

Схема 2.

Схема 3.

^Br EtO

CH₃

EtO

ɞɢɨɤɫɚɧ

N+

K₂CO₃, CH₃I

ȾɆɎȺ

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 10 2019

1618

РЕМИЗОВ и др.

пиридинового (9.34 и 9.91 м. д.) и тиазольного

фильтровывали и сушили на воздухе. Выход 0.4 г

(8.56 м.д.) циклов и соответствующих ато-

(64%), светло-коричневый порошок, т. пл. 204°С.

мов углерода в области 112.75, 117.42, 121.65 и

ИК спектр, ν, см^-1: 3416 сл (N-H), 1186 cр (C=S).

124.11 м. д. Об образовании полностью аромати-

Спектр ЯМР ¹H (ДМСО-d₆), δ, м. д.: 1.28 т (3H,

ческой структуры свидетельствует отсутствие в

CH₃CH₂О, J = 7.2 Гц), 3.86 уш. с (2Н, 4-CH₂), 4.28

спектре ЯМР ¹Н полученного соединения сигна-

к (2Н, CH₃CH₂О, J = 7.2 Гц), 4.54 уш. с (2H, 7-CH₂),

лов протонов метиленовых групп тетрагидропи-

7.19 с (1H, H³-фуран), 10.61 уш. c (1H, NH). Спектр

ридинового кольца. Отнесение сигналов в спек-

ЯМР ¹³C (ДМСО-d₆), δ_С, м. д.: 14.63 (CH₃CH₂О),

трах ЯМР было сделано на основании данных 2D

38.11 и 43.09 (4,7-CH₂), 61.11 (CH₃CH₂О), 115.50

HSQC и HMBC экспериментов. Спектральные

(С⁴-фуран), 117.62 (С³-фуран), 144.24 (C²-фуран),

данные полученного трициклического соединения

147.98 (C⁵-фуран), 158.25 (С=О), 197.28 (C=S).

согласуются с литературными данными по тиазо-

Масс спектр, m/z (I_отн, %): 224 (2) [М - H]⁺, 138

лопиридиниевым солям [5].

(8), 121 (2), 110 (2), 97 (3), 93 (7), 82 (4), 77 (2),

Таким образом, раскрытие под действием силь-

72 (3), 65 (15), 59 (13), 51 (15), 45 (16), 39 (42), 29

ных оснований 1,2,3-тиадиазольного цикла 4-(фу-

(100), 15 (23). Найдено, %: C 53.32; H 4.92; N 6.22.

ран-3-ил)-1,2,3-тиадиазола, имеющего в соседнем

C₁₀H₁₁NO₃S. Вычислено, %: C 53.13; H 5.12; N

положении фуранового кольца аминометильную

6.39.

группу, происходит с образованием конденсиро-

Этиловый эфир 5-метилсульфанил-4,7-диги-

ванной гетероциклической системы - производ-

дрофуро[2,3-c]пиридин-2-карбоновой кислоты

ного тетрагидрофуро[2,3-с]пиридина, существу-

(3). Смесь 0.3 г фуропиридина 2, 0.37 г карбона-

ющего в тионной форме. Алкилирование послед-

та калия, 0.1 мл иодистого метила и 3 мл ДМФА

него метилиодидом приводит к соответствующе-

выдерживали при перемешивании при комнатной

му

5-метилсульфанил-4,7-дигидрофуро[2,3-с]-

температуре в течение 2.5 ч, затем выливали в

пиридину. При взаимодействии этилового эфира

25 мл воды. Выделившийся осадок отфильтровы-

5-сульфанилиден-4,5,6,7-тетрагидрофуро[2,3-c]-

вали, промывали 50 мл воды и сушили на воздухе.

пиридин-2-карбоновой кислоты с бромацетофе-

Выход 0.2 г (63%), светло-коричневый порошок,

ноном происходит аннелирование 1,3-тиазольно-

т. пл. 77°С. Спектр ЯМР ¹H (CDCl₃), δ, м. д.: 1.36

го цикла с образованием фуро[3,2-d][1,3]тиазо-

т (3H, CH₃CH₂О, J = 7.2 Гц), 2.37 с (3Н, CH₃S),

ло[3,2-a]пиридин-4-ийбромида.

3.48 уш. с (2Н, 4-CH₂), 4.35 к (2Н, CH₃CH₂О, J =

Исходный этиловый эфир

5-аминометил-

7.2 Гц), 4.82 уш. с (2H, 7-CH₂), 7.00 с (1H, H³).

4-(1,2,3-тиадиазол-4-ил)фуран-2-карбоновой кис-

Спектр ЯМР ¹³C (CDCl₃), δ_С, м. д.: 12.76 (CH₃S),

лоты 1 был получен в соответствии с методи-

14.33 (CH₃CH₂О), 31.27 (4-CH₂), 48.28 (7-CH₂),

кой [4].

60.96 (CH₃CH₂О), 113.43 (С⁴-фуран), 116.55 (С³-

фуран),

143.75 (C²-фуран),

151.77 (C⁵-фуран),

Этиловый эфир

5-сульфанилиден-4,5,6,7-

158.88 (N=С-S), 163.27 (С=О). Масс спектр, m/z

тетрагидрофуро[2,3-c]пиридин-2-карбоновой

(I_отн, %): 239 (3) [М ]⁺, 210 (2), 166 (12), 138 (23),

кислоты (2). К смеси 0.7 г амина 1 и 7 мл ТГФ

118 (4), 92 (11), 79 (3), 72 (9), 65 (28), 58 (3), 51 (22),

в один прием прибавляли раствор 0.4 г трет-

45 (28), 39 (50), 29 (100). Найдено, %: C 55.21; H

бутилата калия в 5 мл ТГФ, затем перемешивали

5.48; N 5.85. C₁₁H₁₃NO₃S. Вычислено, %: C 55.08;

смесь без доступа воздуха. Реакционную массу

H 5.67; N 6.03.

нагревали до 60°С и выдерживали при интенсив-

ном перемешивании до окончания интенсивного

7-Этоксикарбонил-3-фенилфуро[3,2-d][1,3]-

выделения азота. За выделением азота наблюдали,

тиазоло[3,2-a]пиридин-4-ийбромид

(4). Смесь

используя счетчик пузырьков. После окончания

0.39 г этилового эфира 5-сульфанилиден-4,5,6,7-те-

реакции смесь охлаждали до комнатной темпера-

трагидрофуро[2,3-c]пиридин-2-карбоновой кисло-

туры, прибавляли 0.21 мл ледяной уксусной кис-

ты 1 и 0.34 г ω-бромацетофенона в 10 мл 1,4-ди-

лоты и перемешивали полученную смесь в тече-

оксана выдерживали при кипячении в течение 3 ч.

ние 3.5 ч. После удаления растворителя остаток

Выделившийся осадок кипятили в изопропаноле,

затирали с 30 мл воды. Образовавшийся осадок от-

фильтровали горячий раствор. Растворитель уда-

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 10 2019

ВНУТРИМОЛЕКУ

ЛЯРНАЯ 6-эндо-диг-ЦИКЛИЗАЦИЯ ЭТИЛОВОГО ЭФИРА

1619

ляли в вакууме, остаток обрабатывали этанолом,

ния и науки России (проект № 4.5554.2017/8.9) с

затем фильтровали. Осадок промывали этанолом

использованием оборудования Инжинирингового

и сушили на воздухе. Выход 0.1 г (14%), т. пл.

центра Санкт-Петербургского государственного

>250°С. Спектр ЯМР ¹H (ДМСО-d₆), δ, м. д.: 1.37 т

технологического института.

(3H, CH₃CH₂О, J = 7.2 Гц), 4.45 к (2Н, CH₃CH₂О, J =

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

7.2 Гц), 7.71-7.80 м (5Н, Ph), 8.25 с (1Н, Н⁸-фуран),

8.56 с (1Н, Н²-тиазол), 9.34 с (1Н, Н⁹-Py), 9.91 уш.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

с (1Н, Н⁵-Py). Спектр ЯМР ¹³C (ДМСО-d₆), δ_С,

интересов.

м. д.: 14.44 (CH₃CH₂О), 63.07 (CH₃CH₂О), 112.75

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

(С⁸-фуран), 117.42 (С⁹-Py), 121.65 (С⁵-Py), 124.11

1. Щипалкин А.А., Петров М.Л., Кузнецов В.А. //

(С²-тиазол), 126.99 (С¹-Ph), 130.14 (С³-Ph), 130.65

ЖОрХ. 2011. Т. 47. Вып. 8. С. 1191; Shchipalkin A.A.,

(С²-Ph), 131.67 (С⁴-Ph), 136.45 (С^8а-фуран), 117.42

Petrov M.L., Kuznetsov V.A. // Russ. J. Org. Chem. 2011.

(С⁹-пиридин),

140.31 (C³-тиазол),

149.25 (С^9а-

Vol. 47. N 8. P. 1209. doi 10.1134/S107042801108015X

пиридин), 150.06 (C^5а-фуран), 154.16 (С⁷-фуран),

157.82 (С=О). Масс-спектр (ESI), m/z: 324.0692

2. Андросов Д.А., Петров М.Л., Щипалкин А.А. //

[M - Br]⁺.

ЖОрХ. 2007. Т. 43. Вып. 12. С. 1863; Androsov D.A.,

Petrov M.L.,Shchipalkin A.A. // Russ. J. Org.

Температуры плавления измерены на приборе

Boёtius. ИК спектры сняты на приборе Shimadzu

Chem. 2007. Vol. 43. N 12. P. 1870. doi 10.1134/

8400S в таблетках KBr. Спектры ЯМР ¹H и ¹³C

S1070428007120226.

зарегистрированы на приборе Bruker Avance III

3. Петров М.Л., Андросов Д.А. // ЖОрХ. 2013. Т. 49.

HD 400 NanoBay при 400.13 и 100.61 МГц соответ-

Вып. 4. С. 497; Petrov M.L., Androsov D.A. // Russ.

ственно. Масс-спектры сняты на приборе Finnigan

J. Org. Chem. 2013. Vol. 49. N 4. P. 479. doi 10.1134/

INCOS MAT 95 (прямой ввод образца, энергия ио-

S1070428013040015

низирующих электронов - 70 эВ). Масс-спектры

4. Ремизов Ю.О., Певзнер Л.М., Петров М.Л., Поня-

высокого разрешения получены на масс-спектро-

ев А.И. // ЖОХ. 2015. Т. 85. Вып. 12. С. 1996; Remi-

метре Brucker MicrOTOF. Ход реакций контроли-

zov Y.O., Pevzner L.M., Petrov M.L., Ponyaev A.I. //

ровали методом ТСХ на пластинах Merck Silica gel

Russ. J. Gen. Chem. 2015. Vol. 85. N 12. P. 2728. doi

60 F₂₅₄, проявление УФ светом и парами иода.

10.1134/S1070363215120117

ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА

5. Egyed O., Csányi D., Gács-Baitz E., Hajós G., Hamza A.,

Работа выполнена в рамках базовой части го-

Riedl Z. // J. Mol. Struct. 2003. Vol. 651-653. P. 295.

сударственного задания Министерства образова-

doi 10.1016/S0022-2860(02)00643-9

Intramolecular 6-endo-dig Cyclization of Ethyl

5-Aminomethyl-4-(1,2,3-thiadiazol-4-yl)furan-2-carboxylate

Yu. O. Remizov, L. M. Pevzner*, and M. L. Petrov

St. Petersburg State Institute of Technology (Technical University), Moskovskii pr. 26, St. Petersburg, 190013 Russia

*e-mail: pevzner_lm@list.ru

Received April 18, 2019; revised April 18, 2019; accepted April 22, 2019

The reaction of 5-aminomethyl-4-(1,2,3-thiadiazol-4-yl)furan-2-carboxylic acid ethyl ester with bases gave

ethyl 5-sulfanylidene-4,5,6,7-tetrahydrofuro[2,3-c]pyridine-2-carboxylate as a result of intramolecular 6-endo-

dig cyclization of thioketene generated in situ with an internal CH₂NH₂nucleophile. The obtained ester was

alkylated with iodomethane at the sulfur atom to form 5-methylsulfanyl-4,7-dihydrofuro[2,3-c]pyridine-2-car-

boxylic acid ethyl ester. The Hantzsch reaction with ω-bromoacetophenone resulted in 7-ethoxycarbon-

yl-3-phenylfuro[3,2-d][1,3]thiazolo[3,2-a]pyridin-4-ium bromide.

Keywords: 1,2,3-thiadiazoles, 4-(furan-3-yl)-1,2,3-thiadiazoles, furo[2,3-c]pyridines, 1,3-thiazolium salts,

1,3-thiazolo[3,2-a]pyridines

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 10 2019